탄소로 연대를 측정하는 것이 궁금합니다.
탄소로 연대를 추정하는 방식이 어떤 것인지 궁금합니다.
그리고 탄소12와 탄소14가 어떤 형태로 구성되는 것인지도 궁금합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
탄소 연대 추정 방식은, 고대 유물이나 지층에서 발견된 유기물의 탄소 14를 측정하여 그 유물이 만들어진 시기를 추정하는 방식입니다.
탄소 14는 고대 유물에서 발견되는 방사성 탄소 중 하나로, 자연에서 발생하는 탄소의 0.0001% 정도를 차지합니다. 이 방사성 탄소는 일정한 속도로 붕괴되며, 반감기가 5730년이라는 것이 알려져 있습니다. 따라서, 고대 유물에서 발견된 탄소 14의 양을 측정하면, 그 유물이 만들어진 시기를 추정할 수 있게 됩니다.
탄소 12와 탄소 14는 모두 탄소(C) 원자이지만, 구성하는 중성자의 수가 다릅니다. 탄소 12는 6개의 전자와 6개의 중성자로 이루어져 있으며, 안정한 원소입니다. 반면에, 탄소 14는 6개의 전자와 8개의 중성자로 이루어져 있으며, 방사성 탄소입니다. 탄소 14는 지구 대기권에서 자연적으로 생성되며, 일정 시간이 지나면 방사성 붕괴를 일으키면서 탄소 12로 변합니다.
안녕하세요. 김동준 과학전문가입니다.
방사성 탄소 연대 측정법은 탄소화합물 중의 탄소의 극히 일부에 포함된 방사성 동위 원소인 탄소-14의 조성비를 측정하여 그 만들어진 연대를 방사능 연대 측정의한 방법이다.
이 탄소-14의 양을 실험적으로 측정하는 방법으로는 방사선 계측법과 가속기 질량 분석법이 이용된다.
방사선 계측법은 시료 속에 포함된 탄소-14가 자연적으로 붕괴하면서 방출하는 전자의 수를 액체 섬광 검출기나 기체 비례 계수기와 같은 장비로 정밀 측정하여 탄소-14의 양을 역산하는 방법이다. 하지만 이 방법은 탄소-14의 반감기가 상대적으로 길기 때문에 적은 수의 전자만을 관찰할 수 있고, 이에 따라 상대적으로 큰 통계적 오차를 발생시킨다.
가속기 질량 분석법은 매우 적은 양의 시료로도 탄소-14의 비율을 정확히 알 수 있다. 시료속의 탄소 원자를 이온화 시킨 후, 입자 가속기로 가속한다. 가속된 이온을 자기장을 통과 시키면 그 질량에 따라 다른 궤적을 보이는데, 이를 통해 탄소-14 및 다른 탄소 동위원소를 구분할 수 있다.